De Komende Tweede Copernicaanse Revolutie

Astrobiologie Verandert Ons Begrip Van De Intieme Verbinding Tussen Leven En Planeten Zoals Ze In Het Heelal Verschijnen door op in Wetenschap

Vrij naar Adam Frank, 15 oktober 2024
Adam Frank is een theoretisch astrofysicus aan de Universiteit van Rochester en een schrijver die onderwerpen onderzoekt zoals filosofie, wetenschap en cultuur. Hij is een van de eerste winnaars van de jaarlijkse Berggruen Prize Essay Competition.


Finn Berenbroek for Noema Magazine

"Vandaag is niet je eerste aankomst hier." — Hongzhi Zhengjue, 1091-1157 CE

Gedurende 15.000 generaties hebben mensen naar de sterren gekeken en het dringende gewicht van talloze existentiële vragen gevoeld: Zijn we alleen? Zijn er ook andere planeten die om verre zonnen draaien? Zo ja, hebben een van deze andere werelden ook leven voortgebracht, of is het drama van onze aarde een enkel kosmisch ongeluk? En hoe zit het met andere geesten en beschavingen? Hebben anderen in het universum, door hun succes als gereedschapsbouwers en wereldmakers, zichzelf ook aan de rand van de afgrond gebracht?

Opmerkelijk genoeg beginnen de eerste antwoorden op deze vragen te komen. Net zoals Copernicus vijf eeuwen geleden de architectuur van ons zonnestelsel opnieuw vormgaf, bevinden we ons opnieuw in een revolutie die draait om planeten. Een nieuwe wetenschap genaamd astrobiologie heeft de nachtelijke hemel veranderd.

Het laat ons al zien dat bijna elke ster in het sterrenstelsel een familie van werelden herbergt. Met behulp van krachtige nieuwe instrumenten en theoretische methoden leren we ook hoe we deze verre werelden kunnen doorzoeken naar buitenaardse biosferen. Op deze manier kunnen we de komende decennia eindelijk antwoorden krijgen op de eeuwenoude vraag naar onze plaats tussen het leven, planeten en de kosmos.

Even opmerkelijk is dat deze tijdschaal ook cruciaal zal zijn voor het beantwoorden van een andere reeks vragen over het leven en onze planeet. Na zoveel generaties als louter passagiers op aarde, heeft de mensheid nu de wereld en haar functie fundamenteel veranderd. Ons beschavingsproject heeft de planeet in het Antropoceen geduwd — een door mensen gedomineerd tijdperk van gevaarlijke onbedoelde gevolgen en enorme ongelijkheden. Naarmate de evolutionaire koers van de planeet is veranderd, verandert ook ons collectieve project om er samen op te leven. De toekomst van ons project ligt voor het grijpen.

De gelijktijdige opkomst van het Antropoceen en astrobiologie is echter geen toeval. Beide zijn manifestaties van de eerste ontmoeting van de mensheid met de ware verbinding tussen planeten en leven. De urgentie van het Antropoceen en de belofte van astrobiologie onthullen dat planeten en leven — de aarde en haar biosfeer — altijd co-evolueren. Waar het ook voorkomt, het leven en haar gastplaneet moeten worden gezien als een dynamisch, onafscheidelijk geheel.

Vanuit dat perspectief is er iets fundamenteel nieuws aan het ontstaan, dat een alternatief biedt voor onze huidige struikeling richting ramp. Een ander soort menselijke toekomst is nu mogelijk, aangestuurd door een nieuw soort menselijk zelfconcept en zelforganisatie. Het wordt "de planetaire" genoemd.

De planetaire is een nieuwe "kosmologie" — die opkomt als een alternatief voor de sociale, culturele en politiek-economische ordes van de wereldwijde moderniteit. De planetaire is een radicaal nieuwe wereldvisie en paradigma, gegrondvest op revolutionaire wetenschappelijke ontwikkelingen over biosferen en de planeten die deze ondersteunen. Het levert ook inzichten op in het lot van wereldomspannende "technosferen" zoals degene die we al hebben samengesteld en die het Antropoceen aandrijft. Door deze wetenschap als kader te gebruiken, belooft de planetaire een nieuw ontwerp voor onze toekomst in een wereld die het klimaat verandert.

Gezien zijn potentieel verdient de planetaire onze aandacht en begrip, zodat we ook kunnen begrijpen hoe we het lange pad naar zijn verwezenlijking kunnen koesteren. Maar het brede bereik van dat potentieel vereist ook een reis door uitgestrekte en wilde landschappen, inclusief de ontdekking van exoplaneten, de erkenning van de Gaia-theorie en de complexiteit van Complexity Science als een nieuwe theorie van het leven. Samen geven deze ons de mogelijkheid om de belangrijkste van alle mogelijkheden te zien: een vernieuwde vorm van "planetaire intelligentie", waar menselijke culturen en de biosfeer samen gedijen tot ver in de toekomst.

Het uitzicht van de planetaris is opwindend. De reis is de moeite waard. En nog belangrijker, het biedt ook iets dat alleen planeten kunnen bieden: een nieuwe horizon. Er ligt een enorme ruimte aan mogelijkheden binnen de horizon van de planetaris die dienen als een pad naar een ander soort toekomst, als we de moed en visie hebben om ze te grijpen.

"Net zoals Copernicus vijf eeuwen geleden de architectuur van ons zonnestelsel opnieuw vormgaf, bevinden we ons opnieuw in een revolutie die draait om planeten. Een nieuwe wetenschap genaamd astrobiologie heeft de nachtelijke hemel veranderd."

Wat wordt omvergeworpen in een Copernicaanse revolutie

In 1500 na Christus werden de meeste geletterde Europeanen (hoe weinig er ook waren) elke ochtend wakker en wisten dat de zon boven de horizon opkwam. Dit kwam omdat iedereen wist dat de zon om de aarde draaide. Onze planeet was het vaste middelpunt van de kosmos.

Spoel een paar eeuwen vooruit en de meeste geletterde Europeanen werden elke ochtend wakker met de wetenschap dat het niet de zon was die opkwam. In plaats daarvan was het de horizon van de aarde die naar beneden rolde. Iedereen wist nu dat de zon het middelpunt van het zonnestelsel was. De aarde was gewoon een andere planeet die onder zijn invloed bewoog.

Voor de meeste geleerden markeert Copernicus' herordening van het zonnestelsel een mijlpaal in de geboorte van de wetenschappelijke revolutie. Wat we de "Copernicaanse wending" zullen noemen, had echter niet alleen invloed op de wetenschap. De invloed ervan was voelbaar in alle substantiële veranderingen die Europa (en uiteindelijk de rest van de wereld) teisterden, waaronder de Renaissance, de Verlichting en de opkomst van industriële economieën.

In zijn boek "Scientific Cosmology and International Orders" onderzocht politicoloog Bentley Allan de laatste vijf eeuwen van grote wetenschappelijke revoluties en hun wisselwerking met cultuur. Allan liet ook zien hoe deze revoluties hun uitdrukking vonden in de dynamiek van politiek en economie. Het grote succes van de wetenschap bij het aanjagen van materiële verandering is wat het mogelijk maakte om de Europese culturele verbeelding te hervormen. Vanuit dit perspectief veranderen wetenschappelijke revoluties ook wat Allan "kosmologieën" noemt — wat zowel de achtergrondepistemologie als de ontologie van een cultuur betekent.

Filosoof Lukáš Likavčan vat de resultaten van Allan samen en drukt op heldere wijze de link uit tussen wetenschappelijke en politieke verandering op deze grootste schaal. Likavčan schrijft in een aankomend artikel dat "opkomende wetenschappelijke kosmologieën de standaardperspectieven op de institutionele organisatie van de internationale orde, de dynamiek van geopolitieke verandering en de aard van de internationale economische systemen beperkten en bepaalden." Kosmologische verschuivingen overschrijden dus de nauwe definitie van wetenschappelijke paradigma's. Ze worden de momenten waarop nieuwe kosmologische aannames "worden geïntroduceerd in politieke discoursen", zoals Allan schreef. Wat begint als een wetenschap, groeit uit tot het universum van cultuur, politiek en macht waarin samenlevingen zich voorstellen te bewonen.

Het eerste tijdperk van een dergelijke wetenschappelijke en politiek-culturele koppeling begon met de Copernicaanse Revolutie. Wat begon als een puur astronomische heroverweging van planetaire architectuur groeide uit tot iets breders. Toen Galileo en vervolgens Newton causale verslagen van traagheid en krachten toevoegden aan Copernicus’ nieuwe zonnestelsel, ontstond er een nieuw soort universum. Het was materialistisch, rationeel en wiskundig uit te drukken als onveranderlijke natuurwetten. Dit was de kosmologie die de langlevende synthese van Aristotelische natuurkunde en katholieke theologie verdrong.

Wat het meest van belang was aan de nieuwe wetenschap die in de 16e en 17e eeuw ontstond, was dat het werkte. Toen het werd toegepast op domeinen zo breed als scheepsnavigatie en militaire bewapening, genereerde het buitengewone rijkdom en macht. Gezien de doeltreffendheid ervan is het niet verrassend dat de macht van de wetenschap werd overgenomen door de machtigen. Geschat wordt dat een derde van de oprichters van The Royal Society of London for Improving Natural Knowledge (wat we nu de Royal Society noemen) ambtenaren van de kroon waren. Francis Bacon, die een voorvechter was van de nieuwe methoden van de wetenschap, was bijvoorbeeld ook de Lord Chancellor.

Er was een constante circulatie van elites door de opkomende wetenschappelijke instellingen en de gevestigde politieke instellingen. Via deze dialoogstromen werden zowel de natuurlijke als de menselijke wereld steeds meer bekeken door een materialistische, mechanistische lens. Zo hervormde de wetenschappelijke kosmologie het universum van de politieke economie.

Het tijdperk van koningen en prinsen die zichzelf en hun staten uitsluitend aan Gods voorzienigheid ordenden, liep ten einde. Zoals Allan schreef: "In de loop van de zeventiende eeuw maakte de dominantie van dynastieke staatsdoelen plaats voor de opkomst van 'belangen'." Zulke "belangen" konden worden uitgedrukt als rationeel en meetbaar. Ze waren berekenbaar in tabellen die een materialistische visie op wat ertoe deed vertegenwoordigden, en een mechanistisch begrip van hoe materie in beweging kon worden gezet ten dienste van de staat. In plaats van de bevordering van politieke dynastieën ontstond er een nieuw concept van politiek als een kwantitatieve machtsbalans. Het was dit diep mechanische beeld dat expliciet werd vastgelegd in staatsrelaties.

Terwijl God vervaagde in een deïsme dat enkel de wetten van de mechanica in beweging zette, creëerden ministers en diplomaten een nieuw soort mechanistische sociale orde. Omdat Copernicus en Newton het zonnestelsel opnieuw hadden uitgevonden als een uurwerk, werd alles boven en onder een machine. Dit omvatte de nieuwe en enorm effectieve industriële economieën die rechtstreeks vanuit de wetenschap werden opgebouwd.

Het is inderdaad opmerkelijk dat een discussie tussen astronomen over hemelbewegingen zou helpen de politieke realiteit van een continent (en vervolgens een groot deel van de wereld) opnieuw te ordenen. Dat is echter de kracht van planeten in de menselijke verbeelding. De historische impact van de Copernicaanse Revolutie was simultaan diep en breed.

Daarom moeten we nu aandacht besteden aan wat we de "astrobiologische wending" zullen noemen — de voortdurende revolutie in het begrijpen van het leven in het universum. Het is deze transformatie in wereldbeelden die de nieuwe planetaire kosmologie die vandaag de dag gaande is, ondersteunt.

"Naarmate de evolutionaire baan van de planeet is veranderd, verandert ons collectieve project om er samen op te leven ook. De toekomst van ons project ligt voor het grijpen."

Aarde wordt een systeem, klimaat wordt het probleem

De eerste planeet die rond een zonachtige ster buiten ons zonnestelsel draaide, werd in 1995 gevonden. Het was een tijdperkbepalend moment. Astronomen hadden 2500 jaar lang gedebatteerd over de "pluraliteit van werelden" voorbij de zon. De ontdekking van een Jupiterachtige planeet die rond 51 Pegasi draaide, een ster op zo'n 50 lichtjaren van de aarde, maakte definitief een einde aan dat argument. Maar 1995 is niet waar het verhaal van de planetaire en zijn opkomende kosmologie begint. In plaats daarvan werd de kracht om het leven op aarde te zien in zijn juiste astronomische en planetaire context vele decennia eerder vastgesteld.

Het leven maakte begin 20e eeuw geen grote indruk op geologen. Leven werd beschouwd als het exclusieve domein van biologen en leek weinig gevolgen te hebben gehad voor de voornamelijk fysieke en chemische mechanica van de geschiedenis van de aarde. Het was de grote Russische wetenschapper Vladimir Vernadsky die erkende dat leven een planetaire kracht was. Vernadsky, van opleiding geoloog, was de visionair die als eerste de biosfeer in zijn volle kracht definieerde.

Zoals hij in 1926 schreef in zijn boek "The Biosphere": "... de materie van de biosfeer verzamelt en herverdeelt zonne-energie en zet deze uiteindelijk om in vrije energie die in staat is om werk op aarde te verrichten ... De straling die op de aarde wordt uitgestraald, zorgt ervoor dat de biosfeer eigenschappen aanneemt die onbekend zijn voor levenloze planetaire oppervlakken, en transformeert zo het gezicht van de aarde."

Vernadsky herkende de biosfeer als een actief geofysisch systeem en verdreef de visie van leven als een soort groen struikgewas dat zich krampachtig vastklampte aan het oppervlak van een onverschillige planeet. Zijn visie op de biosfeer was ook de aanleiding voor het kritische idee van co-evolutie. Het leven op aarde was een collectief dat werd aangestuurd en aangestuurd door veranderingen in de niet-levende systemen van de planeet.

De volgende stap in het articuleren van de capaciteiten van de biosfeer en co-evolutie kwam ongeveer 50 jaar later, toepasselijk aan het begin van het ruimtetijdperk. Begin jaren 60 werd chemicus en polymath James Lovelock ingehuurd door NASA om te helpen bij het ontwerpen van experimenten voor het detecteren van leven voor missies naar de maan en Mars. Terwijl hij nadacht over de beperkingen van het zoeken naar aardachtig leven op een niet-helemaal-aardachtige wereld, zag Lovelock plotseling dat de atmosfeer van een planeet zelf kon helpen bij het detecteren van leven. Hij werkte destijds bij het Jet Propulsion Laboratory van NASA, in een kantoor dat werd gedeeld door niemand minder dan een jonge Carl Sagan.

Terwijl hij mijmerde over hoe biosferen hun planeten kunnen veranderen, realiseerde Lovelock zich dat leven atmosferen in chemische toestanden duwde die onmogelijk waren op een wereld zonder leven. Op planeten zonder leven reageren atmosferische moleculen zoals koolstofdioxide en methaan met andere verbindingen totdat een rustig, dood evenwicht is bereikt. Op een planeet met een biosfeer pompt het leven echter voortdurend nieuwe gassen zoals zuurstof in de atmosfeer. De voortdurende "ademhaling" van de biosfeer is daarom een product van zijn metabolisme op planetaire schaal. Het voorkomt dat de atmosfeer het uitgeputte evenwicht bereikt dat zichtbaar is in de chemie van levenloze werelden.

Met deze flits van inzicht zag Lovelock de astrobiologische toekomst. Door te zoeken naar tekenen van atmosferisch chemisch onevenwicht, konden astronomen misschien leven vinden op verre werelden. Wat ze echter zouden ontdekken, was niet alleen bewijs van individuele buitenaardse soorten, maar van bloeiende biosferen op planetaire schaal.

Het besef dat leven de kracht had om de atmosfeer van een hele planeet te veranderen, was Lovelocks blijvende bijdrage aan de astrobiologische wetenschap. Maar meer dan alleen een experimentele methode, Lovelocks inzicht in de kracht van biosferen was ook de basis voor zijn uitvinding van de "Gaia-theorie".

Oorspronkelijk "Self-regulating Earth System Theory" genoemd, stelt de Gaia-theorie dat het leven op aarde de planeet heeft gecoöpteerd voor zijn eigen doeleinden. Specifiek, en zoals we zullen zien, heeft de biosfeer in de loop van de geschiedenis van de planeet sterke feedback uitgeoefend op de niet-levende delen van de planeet. Deze feedback houdt de wereld in een bewoonbare staat. Menselijke lichamen houden hun temperatuur op gemiddeld 98,6 graden Fahrenheit, ongeacht de omstandigheden buiten. Lovelock betoogde dat planeten met biosferen een soortgelijk soort homeostase bereiken: ze reguleren zichzelf.

Bioloog Lynn Margulis sloot zich al snel aan bij Lovelock bij het ontwikkelen van de Gaia-hypothese. Haar essentiële bijdrage kwam door een gedetailleerde kennis van de rijke microbiële ecosystemen van de planeet. Het was Margulis die het vermogen van microben zag om te fungeren als de agenten die Lovelocks voorgestelde planetaire zelfregulering aansturen.

Gaia was een verbluffend, uitgestrekt idee dat een fundamentele herwaardering van het leven en de evolutie ervan op planetaire schaal vereiste. Het is niet verrassend dat Lovelock en Margulis op aanzienlijke weerstand stuitten. Hun inspanningen zouden echter snel in een andere context worden geplaatst die veranderde hoe de wetenschap Gaia's nadruk op de potentie van biosferen zag.

De mogelijkheid dat menselijke activiteit het klimaat van de planeet veranderde, werd eind jaren vijftig erkend met het werk van oceanograaf Roger Revelle. President Lyndon B. Johnson sprak zelfs over klimaatverandering tijdens een toespraak in 1965 tot het Congres. Halverwege de jaren tachtig werd de klimaatimpact van door de mens veroorzaakte fossiele brandstoffen eindelijk zichtbaar in metingen. Op een zwoele zomermiddag in 1988 getuigde klimaatwetenschapper James Hansen voor het Congres dat klimaatverandering al plaatsvond.

Het belang van de Gaia-theorie voor de studie en erkenning van klimaatverandering kan niet worden onderschat. Aspecten van Gaia bleven omstreden, zoals hoe volledig leven een planeet kon kapen voor zijn eigen doeleinden. Maar tegen het einde van de jaren 80 was er algemene overeenstemming dat de biosfeer (en zijn menselijke nakomelingen) een belangrijke kracht was die de omstandigheden op de planeet bepaalde.

Vanuit de Gaia-theorie werd een nieuwe wetenschappelijke taal geboren die sprak van "gekoppelde aardse systemen". Eerst waren er niet-levende systemen die de planeet vormden: de lucht (de atmosfeer), het water (de hydrosfeer), het ijs (de cryosfeer) en de bovenste gesteentelagen (de lithosfeer). Samen werden deze de "geosferen" genoemd. Ze waren "gekoppeld" aan elkaar en aan de levende materie die de biosfeer vormde. Met "koppeling" bedoelden wetenschappers dat veranderingen in het ene systeem veranderingen in het andere veroorzaakten. Als de atmosfeer meer broeikasgassen bevatte, smolt het ijs, stegen de oceanen, nam de erosie op het land toe en veranderde het leven waar en hoe het leefde.

De Gaia-theorie kreeg zijn nieuwe merknaam Earth Systems Science (ESS) toen wetenschappers die het klimaat bestudeerden, begonnen na te denken over klimaatverandering in termen van deze gekoppelde systemen. Alleen door de vooruitgang in ESS boekte de klimaatwetenschap vooruitgang. Door de biosfeer op gelijke voet te plaatsen met de andere niet-biotische geosferen, werd een volledig verslag van door de mens veroorzaakte klimaatveranderingen samengesteld.

Aardwetenschappen waren transdisciplinair en dus een nieuw soort wetenschap. Dit zal een belangrijk punt zijn om te begrijpen hoe het planetaire en zijn perspectieven bredere culturele kosmologische veranderingen met zich meebrengen. ESS was een veld waar oude grenzen tussen voorheen gescheiden domeinen poreus werden. Om een wetenschappelijke greep te krijgen op de opwarming van de aarde, moesten onderzoekers nieuwe epistemologieën ontwikkelen om de aarde te begrijpen als een "complex systeem", een term die zelf net opkwam in het wetenschappelijke lexicon. De planeet was geen dode rotsbal, maar geneste netwerken van geologie, biologie, sociale systemen en technologie. Samen verplaatsten deze netwerken enorme hoeveelheden energie, materie en informatie rond de planeet. Terwijl de Gaia-theorie de eerste was die zich die verbluffende, uitgebreide visie op de planeet en zijn leven voorstelde, bracht aardwetenschappen die visie gedetailleerd in beeld.

De internationale druk om Earth Systems Science op te bouwen, creëerde een noodzaak waaruit het planetaire als paradigma en de kosmologie ontstonden. Het was een nieuw wereldsysteem, gegrondvest in een nieuw wetenschappelijk begrip van het leven en planeten als een complex geheel — een systeem van systemen. Deze eerste stappen naar een nieuw planetair perspectief vonden plaats te midden van felle politieke debatten over mondiale politieke ordes en politieke economieën. In het laatste decennium van de 20e eeuw verschenen de kernideeën van het planetaire al in het centrum van fundamentele culturele debatten over klimaatverandering en de menselijke toekomst. Het planetaire als perspectief dat een nieuw soort probleem erkende, begon ertoe te doen, en het planetaire als kosmologie begon vorm te krijgen.

"Een ander soort menselijke toekomst is nu mogelijk, aangestuurd door een nieuw soort menselijk zelfconcept en zelforganisatie. Het wordt het planetaire genoemd."

Hoe we leven zullen vinden

De volgende stap in de voortdurende opkomst van het planetaire kwam met de eerder genoemde eerste ontdekking in 1995 van een exoplaneet die rond een zonachtige ster draaide. Tegen het einde van het eerste decennium van de 21e eeuw nam het tempo van de ontdekkingen echter zo snel toe dat astronomen een gevalideerde telling van buitenaardse werelden hadden. We weten nu dat de aarde slechts een van de 10 miljard biljoen bewoonbare werelden in het heelal is. Nu er dagelijks nieuwe exoplaneten worden ontdekt, zijn we klaar voor de volgende stap: de zoektocht naar leven buiten de aarde.

Op materieel niveau zal die zoektocht worden uitgevoerd door nieuwe telescopen die nauwkeurig genoeg zijn om licht van verre exoplaneten te verzamelen voor gedetailleerde analyse. Dit soort technologische vooruitgang is opmerkelijk, maar niet fundamenteel nieuw. De hele geschiedenis van het moderne tijdperk is geschreven in technologische vooruitgang. Deze omvatten de vooruitgang die de grote versnelling van het Antropoceen met zijn door de mens veroorzaakte opwarming van de aarde aanstuurde. In plaats daarvan is het op het fantasierijke, conceptuele niveau waarop de zoektocht naar leven ideeën onthult die de menselijke toekomst opnieuw kunnen bedraden. Om deze ideeën te begrijpen, moeten we eerst onderzoeken hoe astrobiologische theorie voorkomt in de wetenschappelijke zoektocht naar exoplanetair leven.

De zoektocht naar buitenaards leven is een zoektocht naar co-evoluerende biosferen. Het basisidee is rechtstreeks afkomstig van Lovelocks inzicht die dag in het Jet Propulsion Laboratory. Elke voldoende actieve biosfeer op elke planeet in het sterrenstelsel zal het gedrag van zijn wereld veranderen en een afdruk achterlaten die detecteerbaar is over interstellaire afstanden. Deze afdrukken worden "biosignaturen" genoemd.

De gelijktijdige detectie van atmosferische zuurstof en methaan is een voorbeeld van een biosignatuur. Vanwege hun chemische affiniteiten zouden deze gassen snel uit zichzelf reageren. Bewijs vinden van hun aanwezigheid in de atmosfeer van een planeet zou betekenen dat er een sterke biosfeer moet zijn die die gassen terugpompt in de wereld. Het doel van een astronoom is dan ook om de spectrale kenmerken van bijvoorbeeld atmosferische zuurstof en methaan in het licht van een verre exoplaneet te detecteren.

Wat geldt voor biosferen, zou ook gelden voor "technosferen". Het idee van de technosfeer werd voor het eerst geograaf Peter Haff voorgesteld. Een technosfeer is de planetaire schaalactiviteit van een technologie-bouwende soort. Het zijn alle netwerken van energiewinning, transport en productie die zich manifesteren in allerlei soorten machines verspreid over de hele wereld.

En als die technosferische activiteit krachtig genoeg is, zou het ook afdrukken achterlaten in het licht van een exoplaneet: d.w.z. een "technosignatuur". Industriële verbindingen zoals chloorfluorkoolwaterstoffen (CFK's) zijn een voorbeeld van een technosignatuur die mijn collega's en ik uitgebreid hebben bestudeerd in een uniek NASA-programma. We ontdekten dat zelfs de huidige niveaus van CFK's op aarde gedetecteerd kunnen worden in exoplaneten over interstellaire afstanden.

Het is opmerkelijk dat dergelijke gassen mogelijk geen vervuiling zijn, maar opzettelijke uitstoot om een wereld op te warmen en deze te 'terraformen' tot bewoonbare wereld. Dit is mogelijk omdat CFK's krachtige broeikasgassen zijn die in een atmosfeer kunnen worden geïnjecteerd om de temperatuur van de planeet voldoende te verhogen om die wereld bewoonbaar te maken voor leven. Gereflecteerd licht van grootschalig gebruik van zonnecollectoren zou ook een technosignatuur kunnen zijn.

De zoektocht naar biosignaturen en technosignaturen vertegenwoordigt de voorhoede van de astronomische wetenschap en zal een groot deel van ons 21e-eeuwse werk in de astrobiologie definiëren. De opwinding onder wetenschappers is voelbaar. Voor het eerst is er een brede consensus over hoe we naar leven kunnen zoeken, inclusief de hulpmiddelen om de zoektocht tot bloei te brengen en de financiering om die hulpmiddelen te bouwen.

Voor veel niet-wetenschappers is de opwinding net zo groot. De eeuwenoude vraag "Zijn we alleen" zit in de verbeelding van het publiek. Ze letten op terwijl we binnen handbereik van antwoorden komen. Die universele opwinding zal een factor zijn bij het manifesteren van het nieuwe planetaire perspectief als een culturele kosmologie.

"Het planetaire is een nieuwe 'kosmologie' — die opkomt als een alternatief voor de sociale, culturele en politiek-economische ordes van de wereldwijde moderniteit."

Planeten, planetaire intelligentie en exogaia

Dus wat zijn de kritische kenmerken van astrobiologie zoals die in het planetaire verschijnt? Welke nieuwe kosmologische ontwerpen komen eruit voort die net zo transformerend kunnen zijn als het materialistische, mechanistische wereldbeeld was voor de Copernicaanse/Newtoniaanse revolutie? Het samenvoegen van deze stukken van de architectuur van ideeën van het planetaire is ons volgende doel.

Lovelocks erkenning dat biosferen werelden fundamenteel hervormen, maakt co-evolutie cruciaal voor het begrijpen van de geschiedenis van elke bewoonde planeet. Daarmee komen vragen die net zo relevant zijn voor technosferen (zoals degene die we onlangs hebben gebouwd) als voor de miljarden jaren oude geschiedenis van de biosfeer van de aarde. Hoe wordt co-evolutie vastgesteld? Hoe bouwt het leven de netwerken van feedback die zo'n krachtige verandering op een wereld teweegbrengen?

Deze vragen brengen ons ook terug naar de vragen die Lovelock en Margulis stelden toen ze ongeveer een halve eeuw geleden voor het eerst de Gaia-theorie voorstelden. Een van de eerste kritieken op de Gaia-theorie was dat het leek te impliceren dat biosferen een teleologie of een doel hadden. Was dat mogelijk? Als biosferen de evolutie van een planeet kunnen veranderen om deze bewoonbaar te houden, betekent dat dan dat we ze als doelen moeten beschouwen? Kan van een biosfeer worden gezegd dat deze iets "weet" over de staat van zijn planeet? Een technosfeer heeft absoluut doelen in de vorm van belangen die zijn bedacht door de voelende wezens die hem hebben gebouwd. Dus wat gebeurt er als een technosfeer, ontwikkeld door een soort met duidelijke teleologische zorgen, op een biosfeer wordt gelegd?

Het is vanuit het standpunt van deze vragen dat een centraal idee in de kosmologie van de planeten kan worden geïntroduceerd. “Planetaire intelligentie” is een visie op biosferen en technosferen waarin de enorme, dichte netwerken van feedback die gedeeld worden met de gastplaneet, beschreven kunnen worden in termen van informatie en betekenis. Om te begrijpen wat planetaire intelligentie kan betekenen, beginnen we met te zien hoe de Gaia-theorie een expliciete uitdrukking vond in de astrobiologie.

In 2016 introduceerden astronomen Aditya Chopra en Charles Lineweaver het concept van ExoGaia. Zij betoogden dat bewoning nodig was om de bewoonbaarheid van een planeet miljarden jaren lang te behouden. Zodra er leven ontstond, moest een biosfeer de soorten feedback creëren die Lovelock en Margulis beschreven. Zo niet, dan zou de evoluerende astronomische omgeving de omstandigheden op de planeet onhoudbaar maken voor toekomstige biotische evolutie. De gestage toename van de energie-output van de gastster is een voorbeeld van gevaarlijke veranderingen in de astronomische omgeving van een planeet. De helderder wordende ster zal ervoor zorgen dat de temperatuur van de planeet stijgt. Als de temperatuur niet wordt gecontroleerd, zal deze uiteindelijk zo hoog worden dat de oceanen verdampen en al het leven zal sterven.

Volgens ExoGaia moeten alle langlevende biosferen dus de dichte feedbacknetwerken ontwikkelen die de evolutie van de planeet kunnen veranderen. Planetair wetenschapper Arwen Nicholson en collega's werkten het idee verder uit. Ze lieten zien hoe biosferen chemische reactienetwerken kunnen ontwikkelen die bijvoorbeeld de temperatuur van een planeet in een leefbaar bereik kunnen houden, zelfs als de ster ervan helderder wordt.

Daarom moet een planetaire biosfeer van wat je een 'onvolwassen' staat zou kunnen noemen, waarin de feedback nog geen sterke planetaire feedback heeft uitgeoefend, naar een semi-Gaiaanse staat van volwassenheid gaan. In een volwassen biosfeer hebben de netwerken van leven de mogelijke trajecten van de evolutie van een planeet volledig hervormd. De biosfeer verandert wat de planeet kan doen. Dat is waar de mogelijkheid van planetaire intelligentie ontstaat.

"We moeten nu aandacht besteden aan wat we de 'astrobiologische wending' zullen noemen - de voortdurende revolutie in het begrijpen van het leven in het universum."

Autopoiesis, gedistribueerde cognitie en wat complexe systemen weten

Sommigen zouden misschien verbleken bij het idee om hele werelden te verbinden met enig idee van intelligentie. Toen astrobiologen David Grinspoon, Sara Walker en ik het idee in een paper uit 2022 voorstelden, gebruikten we het woord in de brede zin van cognitie, van 'weten' en reactie. Dit is de brug die het idee van planetaire intelligentie verbindt met het planetaire. In ons werk komt de essentiële verbinding tot stand door de conceptuele fundamenten voor planetaire intelligentie te situeren binnen de snel voortschrijdende wetenschap van Complexity Science en Complex Adaptive Systems. Lees Noema in druk.

Complexe systemen verschillen van arrangementen van materie die slechts gecompliceerd zijn (zoals een verwarde bol touw). Complexe adaptieve systemen zijn opgebouwd uit geneste hiërarchieën van kleinere subsystemen. Denk aan een dier dat is opgebouwd uit organen die zijn opgebouwd uit cellen die zijn opgebouwd uit eiwitten enzovoort tot aan de 'fundamentele' eenheden van hun atomen en bestanddelen. Door deze hiërarchieën van organisatie manifesteren complexe systemen hun belangrijkste kenmerk: ze organiseren zichzelf. Ze creëren de processen en producten die nodig zijn voor hun eigen voortdurende bestaan.

Maar deze processen en producten zijn juist de middelen waarmee ze zichzelf produceren. Een concreet voorbeeld is het celmembraan. Het is het membraan dat de cel in stand houdt. Noodzakelijke chemicaliën worden binnengelaten, terwijl schadelijke stoffen buiten worden gehouden. Dit is wat het membraan zelf in staat stelt om te worden samengesteld en onderhouden. Het is dus het membraan dat het bestaan van een membraan mogelijk maakt.

Dit soort zelf-organisatie was belangrijk genoeg om een eigen naam te krijgen van de Chileense biologen Humberto Maturana en Francisco Varela: "autopoiesis." Autopoietisch zijn betekent zelf-creërend en zelf-onderhoudend zijn. Het is de essentiële vreemde lus die het leven tot een complex adaptief systeem maakt en complexe systemen zo anders maakt dan alles wat de wetenschap eerder heeft geprobeerd te begrijpen.

Autopoiesis en zelf-organisatie zijn de reden waarom het vanzelfsprekend is om complexe adaptieve systemen te beschrijven in termen van teleologie. Ze hebben duidelijk doelen. De doelen kunnen rudimentair zijn, zoals in het proces van microbiële chemotaxis. Dit is waar eencellige organismen gradiënten van voedingsstoffen herkennen en omhoog bewegen. In dit geval is het doel gewoon om te overleven, om te blijven leven. Maar de teleologieën van complexe adaptieve systemen kunnen ook zeer gestructureerd zijn, zoals in een maatschappij die streeft naar meer toegang tot gezondheidszorg voor haar burgers. Het belangrijkste punt is dat het leven, door de lens van complexe adaptieve systemen, nooit blindelings tegen haar omgeving aanbotst. In plaats daarvan kunnen dergelijke systemen nuttig worden beschreven als agenten die een zekere mate van kennis over hun omgeving en hun eigen interne toestanden belichamen.

Het belangrijkste voor onze zorgen is dat Complexity Science ons begrip van waar en hoe cognitie en kennis plaatsvinden, aanzienlijk heeft vergroot. Dit geldt met name voor de studie van "vloeibare hersenen". Dit zijn intelligenties die zijn gevormd uit collectieven zoals termieten, mieren en bijen. Het is al lang bekend dat dergelijke eusociale soorten kenmerken van gedistribueerde cognitie vertonen, wat de reden was dat E.O. Wilson mierenkolonies en bijenkorven "superorganismen" genoemd heeft. Recent werk heeft ook aspecten van gedistribueerde cognitie aangetoond, zelfs in microbiële gemeenschappen via bacteriële "quorum sensing". Chemische signalen die tussen individuele microben worden doorgegeven, kunnen gemeenschappen in staat stellen om collectief te handelen om bijvoorbeeld roofdieren af te weren.

Daarnaast is er lopend onderzoek naar hoe ondergrondse schimmelnetwerken die boomwortels verbinden, gedistribueerde samenwerking kunnen genereren. Eerste studies hebben voorgesteld dat deze netwerken bomen in staat stellen om collectief te handelen, door voedingsstoffen te verplaatsen van gezonde regio's in geografisch uitgestrekte bossen naar verre ongezonde regio's. Hoewel dit werk omstreden blijft, toont het de reikwijdte van het debat over het onderwerp.

Dus, hoe ver kan collectieve intelligentie gaan? Hoe groot zijn de schalen waarop het kan werken? Kan een biosfeer een collectief zijn dat een vorm van gedistribueerde cognitie vertoont?

Wanneer we al deze kenmerken van het leven als een complex systeem samenvoegen met de planetaire functie van biosferen, ontstaat de mogelijkheid van planetaire intelligentie. Het leven op aarde begon minstens 3,5 miljard jaar geleden in het Archeïsche Eon. In eerste instantie was het een onvolgroeide biosfeer. Dat betekent dat er te weinig leven op de grond was om sterke feedback op de geosferen uit te oefenen. Planetaire kenmerken zoals atmosferische chemie konden niet worden gewijzigd. Binnen een miljard jaar of zo was de biosfeer echter zo gegroeid dat het sterke stromen zuurstof naar de oceanen, de atmosfeer en het land dreef. Op deze manier kan worden gezegd dat er een volwassen biosfeer ontstond.

Toen het leven zich ontwikkelde tot planetaire netwerken van microbiële gemeenschappen die gezamenlijk druk uitoefenden op de rest van de geosferen, werd het mogelijk om te denken dat dat collectief een zekere mate van kennis had. Er was, simpel gezegd, informatie die werd gebruikt door het collectief dat de biosfeer vormde. En het is informatiegebruik in de vorm van opslag, kopiëren, transmissie en verwerking die de kenmerken zijn van agency in complexe adaptieve systemen. Zo kunnen we, over bijna drie miljard jaar, spreken van de opkomst van planetaire intelligentie op aarde of op elke planeet waar zo'n volwassen biosfeer voorkomt.

Een biosfeer die zelf-organisatie en autopoiesis bereikt, is volwassen geworden. Door collectieve netwerken van leven, handhaven volwassen biosferen actief de omstandigheden die nodig zijn voor hun eigen bestaan in plaats van ze te verslechteren. Informatie die door deze levende netwerken stroomt en wordt gebruikt, betekent dat we een volwassen biosfeer kunnen zien als een collectief dat kennis heeft van zijn eigen staat en reageert op veranderingen in die staat en de omgeving. Volwassen biosferen "weten" iets en gebruiken die kennis om hun eigen levensvatbaarheid op planetaire schaal te behouden in de geologische tijd.

Merk op dat bewustzijn en bewuste controle geen deel uitmaken van het zelfontwerp van het systeem en niet betrokken hoeven te zijn om het proces te laten functioneren. Zodra bewustzijn echter verschijnt, ontstaat er een geheel nieuw niveau van complexiteit. Planetaire intelligentie kan ook worden toegepast op technosferen en dat is precies waar het volledige potentieel van de nieuwe planetaire kosmologie verschijnt.

"Voor het eerst is er een brede consensus over hoe we naar leven kunnen zoeken, inclusief de hulpmiddelen om de zoektocht tot bloei te brengen en de financiering om die hulpmiddelen te bouwen."

De technosfeer rijpen en de heropkomst van planetaire intelligentie

Nadat hij zijn werk over de biosfeer had afgerond, ging Vernadsky uiteindelijk nog een stap verder met zijn ideeën. Toen de mens eenmaal op de planeet arriveerde, zo betoogde Vernadsky, creëerde “culturele energie”, in de vorm van technologische capaciteiten, nog een reeks mogelijkheden. Deze nieuwe laag werd de noösfeer genoemd — “noos” in het Grieks voor “denken”.

De meeste mensen zijn bekend met de meer spiritueel ingestelde versie van de noösfeer van de jezuïet en paleontoloog Pierre Teilhard de Chardin als een “wereldziel”. Vernadsky’s versie was kenmerkend meer geaard.

Voor Vernadsky was de noösfeer de som van menselijk handelen uitgedrukt via netwerken van technologische systemen. Dit is wat we nu de technosfeer noemen. Vernadsky zag terecht dat op een dag de gecombineerde energie-oogstende capaciteiten van de technosfeer een even uitgebreide dwang op de planeet zouden uitoefenen als de biosfeer op de geosferen. Wat hij echter niet kon zien, was hoe de technosfeer verwoesting kon aanrichten in het aardsysteem waarop het vertrouwde voor zijn eigen levensvatbaarheid. Maar terwijl Vernadsky het niet kon zien, kunnen wij dat wel.

Niet alleen kunnen we het effect van de technosfeer op de planeet direct meten als klimaatverandering, maar we kunnen het ook zien vanuit het bredere gezichtspunt van planetaire intelligentie. Het astrobiologische perspectief stelt ons in staat te zien hoe de technosfeer die we hebben gebouwd gevaarlijk gepositioneerd blijft in zijn eigen onvolwassenheid. Het heeft nog niet de collectieve, gedistribueerde cognitie bereikt — d.w.z. de planetaire intelligentie — die nodig is om zijn eigen overleving te verzekeren.

De technosfeer is in wezen het collectieve project van de beschaving. Dat project verbruikt nu een aanzienlijk deel van de energie die door de biosfeer wordt opgevangen via fotosynthese. De effecten van deze energie-opname op de aardse systemen zijn verstorend geweest. Klimaatverandering is slechts één planetair gevolg van onze opkomende technosfeer. Van het transporteren van belangrijke voedingsstoffen zoals fosfor tot het verhogen van de zuurtegraad van de oceaan, de activiteiten van de technosfeer staan op het punt om meerdere grenzen te overschrijden die het vermogen van de ondersteunende biosfeer om zijn eigen levensvatbare staat te behouden in gevaar brengen.

We weten al tientallen jaren van klimaatverandering en onze nabijheid tot die planetaire grenzen. Ondanks die kennis zijn onze internationale systemen van bestuur en controle niet in staat geweest om de haast van de technosfeer richting die grenzen te veranderen. We blijven sprinten richting ineenstorting.

Dit falen om wereldwijd te handelen is onthullend. Die internationale systemen van controle, bestuur, productie en financiën maken zelf deel uit van de technosfeer. Ze vormen de "informatiearchitectuur". Zoals we hebben gezien, is een van de belangrijkste resultaten van Complexity Science dat informatie net zo belangrijk is als materie en energie voor complexe adaptieve systemen.

De biosfeer bestaat uit zowel fysieke bomen als genetische, metabolische en ecosysteem-schaal informatiestromen die bossen mogelijk maken. Op dezelfde manier bestaat de technosfeer uit zowel fysieke technologieën zoals containerschepen als informatieve organisatie — bedrijfsbeleid, internationale verdragen en NGO-overeenkomsten — die ten grondslag liggen aan de constructie en het gebruik ervan. De technosfeer gaat net zo goed over de informatieve organisatie van controle als over wat er wordt gecontroleerd.

Met dit besef kunnen we zien wat het betekent voor onze technosfeer om fundamenteel onvolwassen te zijn. Het degradeert de omstandigheden die nodig zijn om zijn eigen levensvatbaarheid te behouden. Door te putten uit de visie van volwassen biosferen, kunnen we vervolgens de exacte vorm zien van wat er moet worden gecreëerd om klimaatverandering en de polycrisis die het met zich meebrengt en verergert, af te wenden.

Hier wordt het lange termijnperspectief van het astrobiologische perspectief expliciet. Om langer dan een paar eeuwen op een planeet te bestaan, moet elke technosfeer volwassen worden door een nieuwe vorm van zelf-organisatie te manifesteren. Als het zelfs semi-geologische tijdschalen van een paar duizend jaar moet overleven, moet het zichzelf creëren en in stand houden. Een volwassen technosfeer zou dus autopoietisch zijn. Om dat te worden, moet het manifesteren wat de ondersteunende biosfeer miljarden jaren eerder heeft vastgesteld: planetaire intelligentie. Dit is de enige manier waarop technosferen kunnen voortbestaan en gedijen op tijdschalen zoals die van biosferen.

Wat wezenlijk nieuw en anders is aan volwassen technosignaturen (wat ze zo spannend maakt voor de astrobiologische wetenschap) is dat teleologie expliciet is in hun ontstaan. Een soort wordt planetair wanneer het voor het eerst een technosfeer construeert, zelfs een onvolwassen. Maar door de gevolgen van hun eigen macht te erkennen bij het bouwen van zo'n planeetomspannend technologisch systeem, heeft elke soort die zijn technosfeer tot volwassenheid ontwikkelt, intentie en doel ingebouwd in de nieuwe vorm die hun gekoppelde planetaire systemen zullen aannemen. Door teleologie en betekenis op deze manier expliciet te belichamen, vertegenwoordigt een volwassen technosignatuur de volledige voltooiing van het Gaiaanse potentieel, een planeet die tot zichzelf is ontwaakt.

“Kan een biosfeer een collectief zijn dat een vorm van gedistribueerde cognitie vertoont?”

Het planetaire als nieuwe kosmologie

De Copernicaanse revolutie veranderde het perspectief van waaruit de mensheid haar plaats in het universum zag. Het werd al snel duidelijk dat de Newtoniaanse wetenschap die deze hemelse herschikking ondersteunde ook een drijfveer kon zijn voor het verkrijgen van materiële rijkdom en macht. Zo werd de nieuwe wetenschap de fantasierijke basis voor een nieuw wereldsysteem.

Deze nieuwe wereld was echter dood. Het was een universum dat volledig materialistisch, mechanistisch en reductionistisch was. Het leven werd gereduceerd tot “niets anders dan” moleculaire machines. De blijvende vreemdheid van levende systemen en hun vermogen tot handelen, autonomie en zelfs bewustzijn (d.w.z. ervaring) werden slechts een epifenomeen van subatomaire deeltjesbewegingen. Het leven was op zichzelf secundair. Vergeleken met atomen of ruimte-tijd was het leven niet van fundamenteel belang in de hiërarchieën van deze mechanistische wetenschappelijke ontologie.

Naarmate deze wetenschap aan macht won, won ook elke filosofie die beweerde ervoor te spreken aan macht. Het is dan ook geen verrassing dat de industriële politieke economieën die in de 18e en 19e eeuw zouden opkomen, materialistische, mechanistische visies op het leven en de aarde zouden omarmen.

Of de politieke economie nu kapitalistisch, socialistisch of communistisch was, ze vertrouwde op een kosmologie waarin bergen en velden alleen door reductie konden worden gezien. Ze waren "niets anders dan" hulpbronnen die konden worden gedolven of bewerkt. De aarde als levende planeet was onzichtbaar. In het beste geval was er "het milieu", dat gewoon een lege ruimte was waarin het afval van industrie zou kunnen worden gedumpt.

Gezien deze planetaire blinde vlek is het geen verrassing dat bestaande politieke economieën klimaatverandering en de gevolgen ervan zo lang hebben geweigerd te erkennen. Om de opwarming van de aarde en de planetaire impact van menselijke activiteit effectief te begrijpen, is een bredere visie nodig dan de mens als "homo-economicus". Het vereist ook dat we het leven zien als meer dan alleen machines gemaakt van weefsel en bot.

Als we terugkijken naar vijf eeuwen, kunnen we zien hoe diep gebrekkig de kosmologie was die voortkwam uit de Copernicaanse wending. Ik merk op dat het erkennen van deze fout anders is dan het verwerpen van moderne wetenschap of het ontkennen ervan als een diepgaande en diepgaande belangrijke menselijke prestatie. Je kunt wetenschap eren en toch zien hoeveel van de crises waarmee we vandaag de dag worden geconfronteerd het resultaat zijn van een wereldbeeld, een metafysica en een kosmologie die beweert namens haar te spreken. Maar wetenschap is geen metafysica of een politieke filosofie. Het is een krachtige methode om een dialoog aan te gaan met de natuur. Het is ook niet statisch.

Astrobiologie en complexiteitswetenschap zijn nieuwe draden in die dialoog en ze onthullen nieuwe inzichten over het universum. Wat het meest cruciaal is voor de opkomst van het planetaire is dat ze ons een visie op planeten en leven laten zien die veel verder gaat dan de dode wereld van de oude kosmologie.

Eerst kwam de erkenning dat leven, als de biosfeer, een gelijkwaardige speler was in de gekoppelde aardsystemen van lucht, vloeibaar water, ijs en gesteente. Dit was de prestatie van de Gaia-theorie en de daaropvolgende transformatie naar aardsysteemwetenschap.

Toen klimaatverandering eenmaal werd erkend, werd de technosfeer toegevoegd aan het denken over aardsystemen. Plotseling kreeg de vraag naar leven, planeten en hun co-evolutie een nieuwe urgentie. Toen, vanaf het midden van de jaren negentig, bracht de ontdekking van exoplaneten astrobiologie naar de grens van de astronomische wetenschap. Duizenden nieuwe planeten waren beschikbaar voor verkenning.

Een nieuw veld gericht op het identificeren van biosignaturen ontstond dat afhankelijk was van een Gaiaanse kijk op biosferen en hun kracht om planeten te veranderen. Wetenschappers gebruikten die kracht om zich voor te stellen hoe elk soort leven, op elke wereld in alle sterrenstelsels, detecteerbare afdrukken van zijn bestaan zou kunnen creëren.

Uiteindelijk werd dezelfde vraag gesteld over buitenaardse technosferen. Het bestuderen van de capaciteiten van exoplanetaire technologische soorten om hun wereld te hervormen en detecteerbare technosignaturen achter te laten, werd een doorlopend internationaal onderzoeksprogramma.

Deze nieuwe ontdekkingen en nieuwe onderzoeksprogramma's vereisen allemaal een ander begrip van het leven en zijn plaats in het universum. Earth Systems Science is expliciet dat het leven en de planeet op het systeemniveau moeten worden gezien. Levende planeten zijn, met andere woorden, epistemische gehelen.

Het zou nuttig kunnen zijn om sommige problemen te reduceren tot hun delen om het systeem van de aarde (of een ander planetair systeem) te begrijpen. Maar reductionisme als totaliserende filosofie vindt geen voet aan de grond in deze visie. Dit is de eerste significante afwijking van de kosmologie van de Copernicaanse wending.

Verder is Complexity Science wat de "bio" in de astrobiologie aandrijft, en het vereist dat het leven wordt gezien als een opkomend fenomeen. Zoals theoretisch bioloog Stuart Kauffman het stelt, is het leven "gebaseerd op de natuurkunde maar voorbij de natuurkunde." De centrale gedachte van Complexity Science is dat opkomende systemen meer zijn dan de som van hun delen. Ze creëren, innoveren en verrassen.

Zonder te leunen op enige vorm van vitalisme, is dit hoe het astrobiologische perspectief voorbij het materialisme gaat. Levende systemen zijn meer dan "gewoon" materie, omdat ze het enige fysieke systeem zijn dat informatie gebruikt. In hun verwezenlijking van autopoëtische zelf-organisatie, maakt het leven het semantische aspect van informatie centraal in zijn eigen organisatie. Betekenis is net zo belangrijk als materie. Ook dat is een belangrijke stap weg van de copernicaanse wending van de kosmologie.

Vanuit de nieuwe visie op het leven als opkomende complexe adaptieve systemen, wordt een breder geïntegreerd begrip van het leven en planeten mogelijk. De aarde, of elke wereld die is getransformeerd door biosferen en technosferen, is gevormd door metabolisme dat zich op planetaire schaal heeft ontwikkeld. Het allerbelangrijkste is dat zodra de co-evolutie begint, de netwerken van energie, materie en informatie die erdoorheen stromen die wereld de mogelijkheid van planetaire intelligentie nalaten.

Volwassen biosferen zijn systemen met het vermogen om invallende stellaire energie te kanaliseren om het doel van het behouden van levensvatbaarheid te dienen. Ze vormen een enkel zichzelf in stand houdend systeem dat als zodanig moet worden behandeld voor wetenschappelijk onderzoek of voor de constructie van duurzame culturen op lange termijn. Dit omvat het ontwerp van politieke economieën, die nu moeten worden gezien als een nieuwe vorm van metabolisme op planetaire schaal.

Zo wordt het astrobiologische perspectief op leven en planeten de astrobiologische wending. Het is de basis voor een nieuwe ordening van menselijke zorg omdat het een imperatief, een voorschrift en een teleologie biedt die direct de constructie van een nieuw wereldsysteem kan vormgeven. Technosferen ontstaan uit biosferen, die ontstaan uit niet-levende geosferen. Planeten hebben regels. Wee de soort die gelooft dat zijn creaties die regels en de planeet waarvan hij afhankelijk is, kunnen overtroeven.

Zoals Vernadsky ons eraan herinnert, "verzamelt en herverdeelt de biosfeer zonne-energie en zet deze uiteindelijk om in gratis energie die in staat is om werk op aarde te verrichten." Dit is het keerpunt van de astrobiologische wending. Het is de ultieme basis voor de nieuwe kosmologie van het planetaire, omdat het niet alleen geldt voor mensen op aarde, maar voor al het leven op alle planeten, waar ze ook in de kosmos voorkomen.

Het doel moet daarom zijn om die energieën te benutten en de technosfeer te laten rijpen, door deze in overeenstemming te brengen met de biosfeer en andere geosferen. Gezien wat we weten over de eigen geschiedenis van de biosfeer, is het nastreven van dergelijke volwassenheid en intelligentie op planetaire schaal het enige pad naar menselijke bloei op de lange termijn. Het is het enige traject naar wat astrobioloog David Grinspoon het Sapiezoïcum Eon noemt — of het tijdperk van wijsheid.

“Volwassen biosferen ‘weten’ iets en gebruiken die kennis om hun eigen levensvatbaarheid op planetaire schaal te behouden door de geologische tijd heen.”

Visies van het planetaire en een planetaire visie

Wat zou er nu eigenlijk veranderen als er een nieuwe planetaire kosmologie zou ontstaan en wortel zou schieten? Wat voor soort culturele organisatie en politiek-economische ordes zouden volgen? Dit zijn geen eenvoudige vragen om te beantwoorden, aangezien dit soort ontstaan inherent open, creatief en evolutionair is.

Wat zich zal vormen, hangt af van hoe het zich vormt. Het zal ook meer dan één leven duren om de antwoorden te zien. Stel je een koopman of geleerde voor in de late 16e eeuw. Zouden ze zelfs de kale contouren hebben kunnen schetsen van hoe de Copernicaanse wetenschap uiteindelijk diep verwikkeld zou raken in het op de markt gebaseerde kapitalisme?

Toch kunnen we ten minste enkele implicaties zien van het planetaire met zijn astrobiologische perspectief en fundamenten in Complexity Science. In het bijzonder kunnen we ons afvragen hoe de kosmologie van het planetaire zichzelf zou organiseren?

Een volwassen technosfeer is het ultieme doel van de planetaire. Het zou een heropleving zijn van planetaire intelligentie, aangezien het het organisatorische ontwerp van de volwassen biosfeer volgde die eraan voorafging. Maar hoe zou dat soort technosfeer zijn materiële, energetische en informatieve structuren organiseren? De essentiële innovatie is dat die structuren het onmogelijk zouden maken om het vermogen van de technosfeer om zichzelf te onderhouden te degraderen. Beter nog, het zou zo'n degradatie ondenkbaar maken.

Denk aan de huidige organisatie van de technosfeer met al zijn netwerken van bestuur, financiën en productie. Als ik naar een bank zou willen gaan en een lening zou willen afsluiten om een kernwapen te bouwen, zou ik snel merken dat dat een onmogelijke opgave is. De kredietverstrekker zou geen enkel regelboek hoeven te raadplegen. Het zou gewoonweg ondenkbaar zijn om wereldwijde financiën voor dat doel te gebruiken. Evenzo kan men zich voorstellen dat in een toekomst die door de planetaire wordt gevormd, het krijgen van een lening voor een kolengestookte elektriciteitscentrale even ondenkbaar zou zijn. Iedereen zou weten wat kolengestookte elektriciteitscentrales doen met het biosferische metabolisme. "Natuurlijk kun je geen geld hebben om zoiets te bouwen," zou een geschokte bankmanager me vertellen.

Het planetaire betekent dus dat je erkent dat de organisatie van cultuur altijd binnen planetaire metabolische feedbackloops is gesitueerd. Want nu het planetaire nog in opkomst is, betekent het ook dat elke nieuwe theorie van politieke economie die het woord "planetair" niet in zijn bedoeling heeft, de draad al kwijt is.

Door het planetaire te wortelen in de visie van Complexity Science op het leven, kunnen we ons ook voorstellen dat het krijgen van een lening voor industriële vleesproductie net zo ondenkbaar zou zijn. Vegetarisme zou zeker een persoonlijke keuze blijven. Maar naarmate onze visie op het leven afglijdt van de machinemetafoor en richting de erkenning van agency als een basismaatstaf, kan onze bereidheid om dieren te behandelen als louter economische hulpbronnen voor exploitatie op industriële schaal verschuiven.

Zelfs als planetaire intelligentie wordt gezien als slechts een metafoor of leidend principe, is het nog steeds een erkenning dat er overal in de biosfeer bewustzijn bestaat in vele verschillende vormen. Deze erkenning heeft al plaatsgevonden in de wetenschap, zoals blijkt uit "The New York Declaration on Animal Consciousness". In de verklaring betoogde een diverse groep geleerden dat huidig wetenschappelijk onderzoek aangeeft dat wijdverbreid dierlijk bewustzijn een realistische mogelijkheid is. De verklaring roept serieuze vragen op over de ethische implicaties die zouden moeten volgen.

Het wortelen van een nieuw wereldsysteem in de kosmologie van het planetaire brengt ons ook naar geheel nieuw terrein in de verhalen die we vertellen over wat we weten en wie het weet. Enkelvoudige "Theorieën van Alles" waren een eis van de oudere materialistische, mechanistische kosmologie. Het planetaire vereist niet dat dergelijke totaliserende verhalen vanuit één enkel perspectief worden bekeken. Er is een epistemisch pluralisme inherent aan het planetaire omdat het erkent dat verschijnselen altijd vanuit meerdere standpunten kunnen worden bekeken.

Deze visie is direct ingebouwd in Complexity Science, waar het vertrouwt op veel paradigma's van onderzoeksfocus en -methode. Elk van deze kan verschillende soorten verhalen vertellen over dezelfde vraag. Zoals de complexiteitstheoreticus David Krakauer schrijft: "complexiteitswetenschap zou ons moeten helpen begrijpen waarom een meervoud aan paradigma's niet alleen nuttig is, maar ook onvermijdelijk."

Er is daarom geen enkele cultuur of culturele geschiedenis die hegemonie kan vestigen over anderen in het planetaire. Dit is ook hoe het kan ontsnappen aan wat filosoof en antropoloog Bruno Latour identificeerde als de bron van de politieke ineffectiviteit van eerdere ecologische bewegingen. Door de meervoudige perspectieven en meervoudige schalen te omarmen waarop biosferen en technosferen functioneren, wordt het lokale nooit opgenomen in het globale. Er is altijd een plek waar mensen kunnen staan, bij kunnen staan en voor kunnen staan. Er is thuis en land met zijn specifieke kenmerken van leven en cultuur om zich aan te hechten. Het planetaire is nooit ontlichaamd.

Timing, zoals Shakespeare zei, is alles. De tijdschaal voor astrobiologische wetenschap om de gegevens te verkrijgen die relevant zijn voor de vraag naar leven op andere werelden, zal worden gemeten in decennia. Het zal een verhaal zijn dat zich ontvouwt in de 21e eeuw. Het Habitable Worlds Observatory, NASA's toekomstige vlaggenschip voor het jagen op leven, zal naar verwachting in de jaren 2040 of 2050 worden gelanceerd. De observaties die het de komende decennia zal doen, zullen het beste inzicht bieden in of en waar er leven bestaat tussen de sterren.

Deze timing betekent dat onze eerste antwoorden over leven in het heelal zullen komen op het moment dat de klimaatcrisis, en de grotere polycrisis waarin het een cruciale rol speelt, crescendo's van urgentie en reactie bereikt. Dit is het moment waarop de nieuwe planetaire kosmologie ook kan opkomen en wortel kan schieten.

Natuurlijk is er niets gegarandeerd. Er zijn veel donkerdere toekomsten die het menselijke project een eeuw of langer gevangen kunnen houden. Maar net als de Copernicaanse Revolutie en alles wat daarop volgde, begint de planetaire met een nieuwe visie op planeten. De eerste inzichten vanuit dat perspectief zijn al verkregen.

Op die manier groeien de levende vezels al van verhaal, logica en ontwerp die de planetaire zijn. Er is al momentum aan het opbouwen, gedreven door de branden die ons bedreigen, voor een nieuw soort menselijk zelfconcept en zelforganisatie. Als we op dat momentum kunnen voortbouwen, dan bevinden we ons misschien op het exacte moment dat de aarde en haar kinderen hun adolescentie achter zich kunnen laten en volwassen kunnen worden.

Gepubliceerd door het Berggruen Instituut
©2024 Noema Magazine

Onderwerpen
Technologie en de mens
Toekomst van het kapitalisme
Filosofie en cultuur
Klimaatcrisis
Geopolitiek en deglobalisering
Toekomst van de democratie
Digitale samenleving